JPS62502332A - 粒状，可塑性，炭素含有耐火組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 粒状、可塑性、炭素含有耐火組成物 この発明は液体鋼のライニング容器用の粒状、可塑性、炭素含有耐火組成物に関 する。

鋼輸送鍋及び鋳込み鍋の耐火ライニングは、近年溝たすことが段々困難となる耐 用要求にたえなけれはならない、脱硫又は脱燐のような鍋の中で行う下流連続鋳 造又は冶金処理法は、極めて高い温度の融解物及び長い滞留時間を要求し、耐火 ライニングに極めて悪影響を有する。そのため、酸性白土砂、耐火粘度又はボー キサイトは限られた範囲でしか用いることができない。

これらの一層高い要求を満たすために、マグネシア、マグネシア　クロム又はド ロマイト煉瓦のライニング鍋を用いることが一般になってきている。然し、これ らの塩基性煉瓦の特定材料特性、特にその高い膨張、高い熱伝導性及び低い熱衝 撃抵抗は極めて注意深い１時間を消費し、高価な装置を必要とする。従って、塩 基性耐火体によるこれらの鍋のライニング時間を減少することを狙いとするもの である。

鋼工業は各種の型のライニング装置１例えば耐火体を自動的に導入し充分に詰込 むスリンガ［ｓｌｉｎｇｅｒｓｌ又は自動鍋ライニング機械を利用する。

スリンガ法において、耐火体はコンベヤ　ベルトの端を高速で離れ、鍋の上端か ら下方へ型及び多くの場合保存されている永久又は絶縁ライニングの間に導入さ れる。高い処理量のため、ライニング時間はかなり短縮することができる。然し ながら、均一な詰込みはこの方法では達成することができない５粒子の再結合及 び分離によって粗い粒子の塊がしばしば形成され不均一ライニング構造を生じる からである。

鍋ラミング［ｒａｍｍｉｎｇ　］機械では２通常手で行われるラミング工程は自 動化することができる６　ラミングに適したコンシスチンシイを有する材料は上 に取付けた空気ラミング装置に直接供給され連続的に詰込まれる。この工程は制 御された自動強化を可能にし、ライニング時間を手動によるラミングに必要な時 間の約１０−２０％減少する。スリンガによるライニング作業とは異なりこの方 法では粒子の分離を避けることができる。

これまで自動ラミング工程に検査されてきたシリケイト。

サルフエイト、フォスフエイト又はクロメイトのような通常の無機結合剤と塩基 性材料からのラミング　ミックスは満足できる結果をもたらさない、この型のも のは、高度の膨張で特徴付けられ、加熱工程中において結合にかなりの間隙を示 し、この欠陥は化学結合の弱化によりセラミック結合は未だ存在せず１作業中に 剥がれを生じることになる０Ｍ及びスラグの進入も露出材料層に悪影響を示し剥 がれる傾向を促進する。更に、このようなラミング　ミックスの設定には多くの 時間とエネルギを要する。材料の化学強化は少なくともある程度は型を除くこと ができる前に行うべきである。その後の１又は２日の乾燥期間は、最終強度を達 成するためにガスバーナによって少なくとも１の温度水準を維持しなければなら ないので、極めてエネルギ集約的である。

可塑化添加剤として液体タール又はピッチを含む耐火ラミング　ミックスも、乾 燥中に発生する煙が環境上の理由からその様な添加物の使用を排除するので満足 できないものになった。

ＤＥ−Ａ　２８０６５０Ｂによれば、マグネシア炭素煉瓦はＭｇＯ含量含量９置 部，５−３０部の炭素９例えばグラファイトを混合して製造される．２−８重量 パーセントのノボラック　フェノール樹脂溶液［マグネシア−炭素混合物に対し て］　、　８−２０重量パーセントの硬化剤［ノボラック　フェノール樹脂に対 して］を加えてから，煉瓦をこの混合物から形成し乾燥する．この混合物は煉瓦 製造のためにのみ設計されたもので，未成形状態では貯蔵に安定ではないのでラ ミング　ミックスとして用いることはできない。

ＵＳ−Ａ　４　１０２　６９４によれば，１００重量部の粉末耐火材料。

４−４０重量部の固体又は液体コール　タール　ピッチ又は石油ピッチ及び、必 要な場合，　０．５−５重量部の鉱物粉１例えばコークス粉末又は繊維状材料， 及び必要な場合には，　０．１−１０重量部の熱硬化性合成樹脂，を１０−３０ 重量部の液体油１例えば鉱油と混合して，溶鉱炉のライニングの修理用のポンプ 送りできるスラリを形成する．このミックスは，柔らかなコンシスチンシイを有 し，自己支持性ではないのでラミング等には適当でなく，型の除去後充分の安定 性を有しないにの発明の目的は９粒子状，炭素含有耐火組成物であって。

２月以上のシェルフ　ライフを有し，液体用用の鍋又は他の容器に導入すること ができ１手動又は自動ラミング、スリンガ又は振動によって詰めることができ， その加熱生埋の形成をかなり避けることができる。

この目的は，この発明により粒子化耐火材料，　１−２０重量パーセント、好ま しくは４−１０重量パーセントの固体炭素担体。

例えばグラフフィト、カーボン　ブラック、粉砕コークス粉。

破砕炭素電極等又はその混合物，及び２−７重量パーセントの硬化剤を含まない 安定熱硬化合成樹脂，好ましくはノボラック型のフェノール樹脂を包含する組成 物で達成される。

この発明の具体例によれば９合成樹脂は，好ましくは粒子径０．２　ｍｍ未満の １合成樹脂の５０重量パーセント以上が粒子径０．０６　ｍｍ未満の，固体の， 微細に粉砕された形態で存在し得る０組成物をラミング、スリンガ又は振動によ って詰めるに適した可塑性状態にもたらすために，可塑剤の添加が勧められる． このような可塑剤は液体脂肪族炭化水素例えばナフテン又はパラフィン　ベース 　油又はシリコーン流体であり得る．可塑剤はライニング方法を始める前に乾燥 １粒子状組成物に混合することができる．然しなから，その場における操作を避 けるため，２−７重量パーセントの可塑剤を製造中に混合するのが有利であり材 料は可塑化状態で供給される。

この発明の他の具体例によれば９合成樹脂はエチレン　グリコール又はポリプロ ピレン　グリコールのような非水性溶媒に溶解することができる、この場合には ，溶媒は可塑剤として作用する。

この発明による組成物は．安定ジュロプラスチック材料。

即ち熱硬化性合成樹脂、特にフェノール樹脂、好ましくはノボラック型のものの 使用によって硬化剤の添加を避けて達成できる。このフェノール樹脂は例えば天 然樹脂で変性することができる。驚＜べきことに、この発明の組成物は硬化剤を 必要としないで上昇温度で硬化する。

この有機結合は材料が貯蔵中はとんど反応せず少なくとも２−３月以上のシェル フ　ライフを得ることができる利点を有するが、液体合成樹脂１例えばレゾール は、貯蔵又は硬化中に交叉結合反応及びキレート形成を起こす傾向がある。これ は、耐火材料によって供給される。特に活性触媒［特に２価の金属イオン例えば Ｍ　ｇ　、Ｃａ　、Ｃｄ　、　Ｍ　ｎ　］による。

液体合成樹脂とは対照的に、フェノール樹脂のような合成樹脂は組成物に高い量 の残留炭素を供給する。従って、この発明による組成物でできたライニングは操 作の中でより強い炭素骨格を展開し９作業温度における高い強度に達することが できる。更に、液体合成樹脂ではなくフェノール樹脂型の合成樹脂を含む材料は 加熱中に脱水を受けることが少ない。

これは水和に抵抗性のない耐火塩基材料にとっては重要である。

前にも述べたように９組成物には、２−７重量パーセント。

好ましくは３−６重量パーセントの特に油状の可塑剤又は等量の非水性溶媒［溶 解合成樹脂が用いられる場合］を添加することによって取付けに必要な可塑性を 与えられる。この組成物は粒子状でわずかに湿ったコンシスチンシイを有してい る。

材料をラミングで詰込む場合には、添加する可塑剤の量は上記全範囲の下方であ り、スリンガについては中間、振動においては上方である。油又はグリコール、 の添加によりこの発明の組成物は通常の材料よりスリンガ中の粒子の分離が少な い傾向にある。

この発明の組成物の示すグリーン強度は充分に高く、型は詰めた直後に外すこと ができる。この性質は、ラマーに沿って移動するリンク　ベルトのような局所型 様装置で作業するラミング機械で詰めるのに適することにもなる。

この発明の組成物に最も適した耐火塩基材料は、焼結及び／又は融合マグネシア 、好ましくは８５重量パーセント以上のＭｇＯ含量を有するものである。他の腐 蝕に対する充分高い抵抗性を有する耐火塩基材料も用いることができる。それら には、スピネル［例えばマグネシウム　アルミニウム　スピネル］、マグネシウ ム　シリケイト材料［例えばフォルステライト又はオリビンコ、ジルコン［ジル コニウム　シリケイトコ、コランダム、アルミナ又はアンダルサイトがある。そ れ自体既知の方法で、耐火材料はかなり高いバッキング密度を提供する粒子サイ ズで適当に適用される。

存在するかもしれないメルト又はスラグによる湿潤効果を減少するため１組成物 は固体炭素担体をグラファイト、カーボン　ブラック、粉砕コークス粉、破砕炭 素電極、ブリーダ等又はその混合物の形で含み、高い含量の残留炭素を供給する 。

炭素結合材料において、しばしば起る酸化雰囲気は炭素消費に起因して強度値の 低下をもたらすことがある。これらの場合、材料はｌ−７重量パーセントの酸化 防止剤を含まなければならない、これは金属粉末であることができ１例えば、ア ルミニウム、シリシウム、マグネシウム又は合金、及び／又は微細に粉砕した炭 化物例えばシリシウム　カーバイド又は炭化はう素である。これらの物質の酸化 で生じる金属酸化物は結合を維持しライニングを鋼及びスラグの進入から保護す るために必要な炭素の酸化を妨げる。このような物質の酸化防止剤としての使用 は良く知られている。酸化防止剤は酸化にさらされない取付は領域には必要とさ れない。

次の例はこの発明による直ちに使用できる多くの組成物の成分を示す、これらの 組成物は約３月のシェルフ　ライフを有しメルト及びスラグに対する極めて良好 な抵抗性、低い膨張及び極めて良好な熱衝撃抵抗によって特徴付けられる。

例１ 焼結マグネシア ［Ｍ　ｇ　Ｏ９７ｗｔ％及びＦ　ｅ２　ｏ、、０．２ｗｔ％］３−５ｍｍ１Ｏｖ ｔ％ １−３ｍｍ３６ｖｔ％ ０．１−　１ｍｍ　１５　ｖｔ％ ０−０．１ｍｍ　２２　ｗｔ％ ノボラック　４　ｖｔ９６ グラフアイト　３−′ｔ％ カーボン　ブラック　２　ｗｔ％ マグネシウム粉末　５　警ｔ％ シリコーン流体　３　ｗｔ％ 例２ 焼結マグネシア ［Ｍ　ｇ　Ｏ８６ｗｔ％及びＦｅ２０３　３．５ｗｔ％］０−３ｍｍ８１ｖｔ％ ノボラック　５　ｗｔ％ カーボン　ブラック　５　ｖｔ％ シリシウム　カーバイドＳｉＣ５ｗｔ％パラフィン基体油　４　讐ｔ％ 例、３ ジルコンＺｒＳｉＯ４０−５ｍｍ　８１　ｖｔ％破砕炭素電極　０−０．２　ｍ ｍ　８　ｗｔ％ノボラック３７．５ｗｔ％及び エチレン　グリコール６２．５ｖｔ％から成る溶液　８　ｗｔ％ 補正帯の翻訳文提出書（特許法第１８４条の７第１項）昭和６１年１１月１０日 特許庁長官　黒　１）明　雄　殿 １、国際出願番号 ＰＣＴ／ＡＴ８６１０００２２ ２、発明の名称 粒状、可塑性、炭素含有耐火組成物 ３、特許出願人 住所　オーストリア国　ニー−１０１０ビイエン。

代表者　ウルベルト、ベーター 同　リツテル、ヨハン 国籍　オーストリア国 ５、補正帯の提出年月日 １９８６年９月１５日 ６、添付書類の目録 （１）補正帯の翻訳文　１通 第１９条の補正した請求の範囲 １　粒子化、マグネシア又はジルコニア含有耐火材料、　４−１０重量パーセン トのグラフフィト、カーボン　ブラック、粉砕コークス粉、破砕炭素電極又はそ の混合物の形態の固体炭素担体、２−７重量パーセントの、ノボラック型のフェ ノール樹脂又は変性フェノール樹脂の形態の硬化剤を含まない安定熱硬化性合成 樹脂、及び２−７重量パーセントの可塑剤を包含することを特徴とする液体鋼の 容器のライニング用の粒子状。

可塑性、炭素含有耐火組成物。

２　該合成樹脂が微細に粉砕された固体状態で存在することを特徴とする請求の 範囲第１項記載の組成物。

３　該合成樹脂が粒子径０．２ｍ［１１未満を有し１合成樹脂の５０重量パーセ ント以上が粒子径０．０６ｍｍ未満であることを特徴とする請求の範囲第２項記 載の組成物。

４　可塑剤が液体脂肪族炭化水素又はシリコーン流体であることを特徴とする請 求の範囲第１乃至３項のいずれかに記載の組成物。

５　該合成樹脂がグリコールのような非水性溶媒に溶解されることを特徴とする 請求の範囲第１項記載の組成物。

６　該耐火材料が焼結及び／又は融合マグネシア、好ましくは８５重量パーセン ト以上のＭｇＯ含量を有するもの、スピネル、マグネシウム　シリケイト材料、 又はジルコンであることを特徴とする請求の範囲第１乃至５項のいずれかに記載 の組成物。

７　酸化防止剤として、アルミニウム、シリシウム、マグネシウム又は合金のよ うな金属粉末、及び／又は微細に粉砕された炭化けい素又は炭化はう素のような カーバイドを１−７重量パーセント含むことを特徴とする請求の範囲第１乃至６ 項のいずれかに記載の組成物。

国際ｙＡ受報告 Ａ−’ＩＮ三二（τＯＴ五三　ｒＮＴ三λＮＰ、τ：０ＮＡＬ　ＳＥ声、：ｔｃ 五　三三ＰＣスτ　ＯＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　粒子化耐火材料，１−２０重量パーセント，好ましくは４−１０重量パーセ ントの固体炭素担体，２−７重量パーセントの硬化剤を含まない安定熱硬化性合 成樹脂，及び可塑剤を包含することを特徴とする液体鋼の容器のライニング用の 粒状，可塑性，炭素含有耐火組成物。 ２　該合成樹脂がフェノール樹脂，好ましくはノボラック型のもの，又は変性フ ェノール樹脂であることを特徴とする請求の範囲第１項記載の組成物。 ３　該合成樹脂が微細に粉砕された固体状態で存在することを特徴とする請求の 範囲第１又は２項記載の組成物。 ４　該合成樹脂が粒子径０．２ｍｍ未満を有し，合成樹脂の５０重量パーセント 以上が粒子径０．０６ｍｍ未満であることを特徴とする請求の範囲第３項記載の 組成物。 ５　２−７重量パーセントの液体脂肪族炭化水素又はシリコーン流体のような可 塑剤を含むことを特徴とする請求の範囲第１乃至４項のいずれかに記載の組成物 。 ６　該合成樹脂がグリコールのような非水性溶媒に溶解されることを特徴とする 請求の範囲第１又は２項記載の組成物。 ７　該耐火材料が焼結及び／又は融合マグネシア，好ましくは８５重量パーセン ト以上のＭｇＯ含量を有するもの，スピネル［例えばマグネシウム　アルミニウ ム　スピネル〕，マグネシウム　シリケイト材料［例えばフォルステライト又は オリビン］，ジルコン，コランダム．アルミナ又はアンダルサイトであることを 特徴とする請求の範囲第１乃至６項のいずれかに記載の組成物。 ８　固体炭素担体がグラファイト，カーボン　ブラック，粉砕コークス粉，破砕 炭素電極等又はその混合物であることを特徴とする請求の範囲第１乃至７項のい ずれかに記載の組成物。 ９　酸化防止剤としてアルミニウム，シリシウム，マグネシウム又は合金のよう な金属粉末，及び／又は微細に粉砕された炭化けい素又は炭化ほう素のようなカ ーバイドを１−７重量パーセント含むことを特徴とする請求の範囲第１乃至８項 のいずれかに記載の組成物。